智慧能源系統建設與探索

段金明

摘 要：智慧能源系統整合了用能單位相關能耗數據，開展能源大數據分析應用，為政府部門提供各項數據支持，改變過去各個部門的信息割裂狀況。本文主要從能耗采集、主題應用、節能監察、挖掘分析、節能服務等角度對智慧能源監管系統進行了系統設計方面的探討，有效促進了節能減排低碳發展工作。

關鍵詞：智慧能源 能耗監測 節能監察

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）10（a）-0011-02

2017年11月，揚州市政府印發了《“云上揚州”建設行動計劃（2017—2020年）》和《“云上揚州”頂層設計方案》兩個文件，明確提出建設智慧能源監管系統，要求整合企業、建筑、交通、公共機構等相關能耗數據，開展能源大數據分析應用，為政府部門開展能源形勢分析、“三控”目標預測預警、節能監察、能源計量管理提供數據支持。

智慧能源監管系統致力于改變工作現狀，打造高效、廉潔、創新、服務型政府，主要設計體現在以下幾個方面。

1 保障重點用能單位能耗數據及時、準確采集

通過企業能耗在線監測子系統，對共建部門、省經信委、用能單位和大數據共享開放平臺等渠道入口對全市重點用能單位的電、蒸汽、天然氣、水、油、煤等能源消耗數據進行采集，并按照一定的規則、方法和流程進行校驗、清洗、整理加工，完成資源數據的生成、入庫，確保源頭能耗數據的質量。

為確保數據源的數據穩定、可靠、可信，系統通過時間維度和空間維度進行全視角監控。時間維度監控以數據源、行業主題等緯度，實現采集交換、整合處理到共享服務的全生命周期監控。空間維度監控對數據在各個不同階段數據庫的狀態進行監控，如從采集源到目標庫的數據狀態，從原始庫中的原始數據到標準庫的統一標準數據狀態，以及經過加工分類后的基礎庫、行業能源主題庫等各庫之間的流轉監控進行在線的監測[1]。

通過數據可視化應用技術，利用Web圖形化組件，通過餅狀圖、柱狀圖、曲線圖、散點矩陣圖等展示方式，將監測數據進行直觀呈現。

2 整合信息孤島，加強部門聯動，提高工作效率

加強能源綜合管理，系統在設計上充分考慮各共建部門業務需求，實現數據高度整合，通過綜合分析運算為全市節能減排工作整體規劃提供數據支撐。

對內面向經信委和5個共建責任單位、6個區縣進行節能數據資源的共享，實現橫向打通各部門業務、縱向市縣數據聯動的橫縱貫通能力。支持共建部門主題能源系統建設，針對不同的節能主題、應用場景、交流對象，設置不同的主線進行可視化展示。具體如下。

（1）發改委能源主題系統主要對揚州市各領域能耗狀況進行在線監測分析，從源頭上杜絕能源浪費，提高能源利用效率，加強能源消費總量管理。對固定資產投資項目能耗進行嚴格把控，實現項目的能源消費量、能效水平滿足地區能源消耗總量和強度“雙控”的管理要求。

（2）經信委能源主題系統主要對工業企業能耗進行監測分析，行使經信委用能監管和服務企業的應用，實現對地區能耗強度控制，倒逼企業轉型升級。

（3）建設局能源主題系統主要根據《江蘇省綠色建筑發展條例》《江蘇省綠色建筑設計規范》等文件要求，實現對大型公共建筑主題的應用分析。通過對建筑能耗數據的采集、有效傳輸和科學處理，為全市各類公共建筑能耗統計、能源審計、建筑節能管理和節能改造提供有效的數據支持。

（4）為掌握道路運輸行業節能降耗基本情況，交通局能源主題系統主要接入公交和揚汽兩家公司的公共交通能耗數據，以及出租車OBD油耗和碳排放量等數據，滿足政府及交通運輸行業管理部門制定政策規劃和行業管理的需要。實現對公共自行車、共享單車、新能源和可再生能源的能源轉化量的數據分析，為交通部門做好節能減排工作提供決策依據。

（5）機關事務局能源主題系統主要對年能耗100tce以上公共機構實施能耗在線監測，分析和識別公共機構的重要能源使用和節能潛力。通過對用能用水系統（設備）的能耗、運行條件和運行效率及綜合能耗、電、油、煤、天然氣、熱力、水等各種類型的能源資源消耗、人均能耗和單位面積能耗監測分析，開展公共機構節能工作，降低能源資源消耗、提高公共機構的資源利用效率。

（6）建立高度集成的用能單位管理系統，為用能單位提供監測分析、政企互動、管理提升的功能應用，實現用能單位內部節能業務的提升，促進用能單位節能降耗，倒逼企業轉型升級。

3 打造規范、透明的專業執法流程管理體系，實現在線節能監察

構建執法人員和企業節能負責人備案庫，對全市重點用能企業，按性質、用能量進行分級分類管理，以信息化手段規范監察案件的立案、辦案、處理、結案等節點流程。

制定年度監察計劃，根據國家、省、市節能專項監察計劃，設定監察類別和監察內容，在綜合能源消費量、能效限額超標情況、違法記錄次數、限期整改次數、行政處罰次數、未計劃案件（投訴舉報、復核等）、能源利用狀況報告按時報送情況、電力消費總量、在線監測的能耗數據與能源利用狀況報告中能耗數據的差異情況等篩選條件下，生成監察企業名單，列入監察計劃。支持用戶對生成的企業名單進行手動增減。通過內置雙隨機算法，為計劃監察的用能單位隨機分配監察人員，實現監察用能單位和監察人員的“雙隨機”選定。

監察執法人員根據監察計劃對用能單位進行監察，通過監察準備、監察實施、監察處理等階段進行執法管控，并輔以監察通知書、監察執法現場告知書、通知書送達回執等應用，實現與用能單位工作上互動。實現對結案案件的目錄存檔管理，形成案卷資料庫。

同時充分考慮到了節能監察中心、建筑、交通、機關事務管理局等部門的聯合執法應用，方便了各方業務流程的協調和資源共享。

在執法流程設計中，遵循了統一規范、全程留痕、技術輔助、聯合執法幾個主要原則。

4 進行大數據挖掘分析，開展能效對標、預測預警、輔助決策、課題創新等應用

建立能源預測預警機制，在城市能源管理數據庫基礎上構建能源消費總量、碳減排、能效對標等預測預警模型，對城市能源消耗進行趨勢預測和能源儲備預警，輔助城市用能的合理調度。

運用大數據挖掘技術對各部門的創新課題進行輔助，創建數據分析模型，研究探討主題能耗與經濟、環境、民生、社會治理等各方面的關系，為政府制定、指導相關能源政策提供堅實的數據基礎。例如交通局以研究駕駛習慣跟汽車能耗的關系為課題，可從本系統申請“大數據共享平臺”調取“公交ERP項目”數據，以車輛油耗為因變量，以駕駛習慣相關的油門/剎車踏板行程、車速等數據為自變量，驗證數據相關性、完善數學模型，指導工作、啟發進一步研究[2]。

5 服務企業節能管理需求，挖掘節能技改潛力，促進節能服務產業發展

為用能單位提供“一站式”服務，集政策庫、技術庫、專家庫、在線教育、GIS綜合展示等功能于一體。通過服務的深入應用，集聚節能服務商、用能單位、科研機構、雙創企業等市場主體，搭建綠色低碳支撐體系、產業體系和服務體系。加強政企協同合作，促進全市綠色低碳產業發展，不斷優化全市招商引資環境，形成產業發展的良性循環，最終實現政企命運共同體。

6 結語

綜上所述，通過“智慧能源系統”的建設，將政府管理部門、行業管理部門、用能單位、能源生產用能單位、社會公眾納入了一個服務體系，政府管理部門和行業管理部門能快速掌握能源消費動態信息，并能開展分析和預測工作，為政府制訂宏觀調控政策提供科學依據，提高政府宏觀調控能力，減少經濟決策失誤或調控滯后而引起的損失，促進決策科學化，提升公共服務水平。

參考文獻

[1] 趙讓.感知能耗 智慧監管——基于物聯網的數字化能源監管系統[J].中國教育信息化，2010（9）：17.

[2] 崔俊奎，張秉瑞，周劍峰，等.智慧城市區域建筑能源監管平臺搭建與運行管理[J].建設科技，2015（5）：67-70.